高压轴向柱塞泵滑靴副摩擦试验平台的关键技术研究

发布时间：2020-04-28 02:28

【摘要】：高压轴向柱塞泵不但广泛应用于工程机械、冶金矿山设备和石油化工设备等主机行业,而且在水利工程、航海物流等领域亦有着大量的应用。高压轴向柱塞泵的工作方式千变万化。滑靴副作为其三大摩擦副之一,在高速、高压等工况恶劣的条件下,极易发生磨损、胶合,这样会直接影响柱塞泵的可靠性及使用寿命。为了研究滑靴副摩擦磨损性能和提升滑靴副因偶然失效或引起干摩擦状态的承受能力,使其工作寿命和承受能力加长,需要对高压轴向柱塞泵滑靴副摩擦磨损实验平台进行研发。为此,本文主要针对滑靴副摩擦磨损试验平台的机械结构、电控系统、液压加载技术和主轴调速四个方面进行研究:首先,通过对滑靴副摩擦磨损试平台的实际需求,对试验平台的总体机电液进行分析,同时在此基础上,拟定机械系统、电控系统、液压加载系统和主轴调速四方面的方案,从而确定本文总体研究结果和实验平台基本结构。(1)根据滑靴副试验平台测试需求,对实验平台机械部分进行研究。首先分析整机结构,同时提出针对实验平台重要部件—主轴系统进行下一步分析。其次针对主轴进行建立多目标函数,引入神经网络和遗传算法对主轴结构进行优化对比,并提出将碳纤维材质替换主轴原来材质进行研究,以增强整机效率和主轴旋转精度。(2)根据平台对液压系统的稳定性要求,对实验平台液压加载系统进行研究。首先以满足滑靴副摩擦磨损试验平台对液压加载系统的要求,设计总的液压系统。其次对设计出的液压加载系统,按照平台实际加工参数进行仿真。得出并分析在平台液压系统部分中其输出流量稳定性、大小以及各液压回路的具体参数和性能要求。(3)根据实验平台对电控系统的要求,对平台电控系统进行设计分析。首先对控制方案进行选型,同时对硬件型号进行确定以及对软件和控制参数进行分析。其次设计整个滑靴副摩擦磨损实验平台的电控系统原理图并加以分析。最后,结合机械部分和液压加载系统进行研究,同时引入满意PID控制方式对电控系统进行控制,并加入上位机以及对此画面进行设计分析。(4)在滑靴副摩擦磨损实验平台中,其测试关键是通过主轴的选择进行测试。对此部分主要针对平台主轴速度调节进行研究。首先分析并制定主轴调速所引入的方案并加以分析。其次选择一般变频调速和空间矢量控制(SVPWM)方式进行速度调控,对两种分析分别进行仿真试验。最后通过仿真出的两种结构对此进行对比分析,从而确定在此实验平台运用空间矢量控制方式进行控制更加合理与稳定。
【图文】：

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三大摩擦副爆炸图

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轴向柱塞泵中三大摩擦副结构图
【学位授予单位】：贵州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TH137.51

【参考文献】